JP2014016430A - Surface treatment device for spectacle lens and method for manufacturing spectacle lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、眼鏡レンズを処理液に浸漬させて表面処理する際に適用される眼鏡レンズの表面処理装置および眼鏡レンズの製造方法に関する。 The present invention relates to a spectacle lens surface treatment apparatus and a spectacle lens manufacturing method which are applied when a spectacle lens is immersed in a treatment liquid for surface treatment.
眼鏡レンズ(以下、「レンズ」とも略称)の表面処理の一つとして、染色処理が知られている。染色処理は、玉型加工前の眼鏡レンズに色づけする処理である。染色処理の方式として、浸漬染色方式、DDM染色方式、昇華染色方式が知られている。浸漬染色方式は、眼鏡レンズを染色液に浸漬させて染色する方式であり、よく用いられている方式である。浸漬染色方式においては、眼鏡レンズをレンズ保持具で保持し、レンズ保持具と一緒に眼鏡レンズを染色液に浸漬させることにより、眼鏡レンズを染色している(たとえば、特許文献1、2を参照)。
As one of the surface treatments for spectacle lenses (hereinafter also abbreviated as “lenses”), dyeing treatment is known. The dyeing process is a process of coloring the spectacle lens before processing the target lens shape. As dyeing methods, immersion dyeing, DDM dyeing, and sublimation dyeing are known. The immersion dyeing method is a method in which a spectacle lens is immersed in a dyeing solution for dyeing and is a commonly used method. In the immersion dyeing method, a spectacle lens is dyed by holding the spectacle lens with a lens holder and immersing the spectacle lens in a staining solution together with the lens holder (see, for example,
上述した浸漬染色方式に基づく眼鏡レンズの染色処理では、染色液に含まれる染料成分をレンズ内に浸透させるために染色液を常温よりも高い温度に加熱する必要がある。染色液の加熱には、通常、シーズヒータ等の間接加熱型のヒータを用いられる。この場合、ヒータから放出される熱により、染色液が貯留された染色槽が加熱され、該染色槽に加えられた熱が染色液に伝達されることにより、染色液が加熱されることになる。 In the eyeglass lens dyeing process based on the immersion dyeing method described above, it is necessary to heat the dyeing liquid to a temperature higher than room temperature in order to allow the dye component contained in the dyeing liquid to penetrate into the lens. For heating the staining liquid, an indirect heating type heater such as a sheathed heater is usually used. In this case, the dyeing tank in which the dyeing liquid is stored is heated by the heat released from the heater, and the dyeing liquid is heated by transferring the heat applied to the dyeing tank to the dyeing liquid. .
しかしながら、このようなヒータを用いた場合、ヒータから放出される熱が染色液に直接伝達して加熱に使われる訳ではないため、熱損失が大きくなってしまう。そのため、ヒータの出力に対する加熱対象物(染色液)の温度の追従性が悪く、ヒータの温度と染色液の温度とが乖離しやすい。その結果、昇温効率が低下し、染色液を予め決められた温度(以下、「目標温度」という)に到達させるまでの時間が長くなり、生産性の低下を招く。 However, when such a heater is used, heat loss is increased because heat released from the heater is not directly transmitted to the dyeing solution and used for heating. For this reason, the followability of the temperature of the heating object (staining liquid) with respect to the output of the heater is poor, and the temperature of the heater and the temperature of the staining liquid tend to deviate. As a result, the temperature raising efficiency is lowered, and the time until the dyeing liquid reaches a predetermined temperature (hereinafter referred to as “target temperature”) becomes longer, resulting in a decrease in productivity.
また、染色液の温度のみを管理してヒータの出力を制御すると、ヒータに負荷が掛かりやすくヒータの変形や焼損等が生じてしまうという問題が生じる。 In addition, if only the temperature of the dyeing liquid is managed to control the output of the heater, there is a problem that the heater is easily loaded and the heater is deformed or burned out.
さらに、染色液の温度の追従性の悪さに起因して、染色液が、設定温度である目標温度を超えて過熱されることがある。このような過熱は染色液の蒸発を促進し、染色成分やキャリア成分の飛散を招き、環境的な問題が生じる。また、染色液の寿命も短くなる傾向にある。 Furthermore, due to the poor followability of the temperature of the dyeing liquid, the dyeing liquid may be overheated exceeding a target temperature that is a set temperature. Such overheating promotes the evaporation of the dyeing solution and causes scattering of the dyeing component and the carrier component, resulting in environmental problems. In addition, the life of the staining liquid tends to be shortened.
上記のような問題にもかかわらず、眼鏡レンズの染色処理においては、これまでシーズヒータ等が使用されてきた。その理由は、処理装置の立ち上げ時に染色液を加熱して染色液の温度が目標温度に達した後は、装置を停止させるまでその温度を維持し続けるだけで、処理装置のヒータとしての役割を果たすことができたためだと考えられる。 In spite of the above problems, a sheathed heater has been used in the spectacle lens dyeing process. The reason is that after the dyeing liquid is heated when the processing apparatus is started up and the temperature of the dyeing liquid reaches the target temperature, the temperature can be maintained until the apparatus is stopped. It is thought that it was because we were able to fulfill.
一方、近年、眼鏡レンズの染色は予め決められた色や濃さで行われるだけでなく、眼鏡レンズの装用者の要望に応じて、レンズの色や濃さ、グラデーションの度合い等を個々に設定して行われている。このようないわゆるオーダーメイドのレンズの染色では、ラインナップされた色に応じた染色液を準備する必要がある。 On the other hand, in recent years, eyeglass lenses are dyed not only with a predetermined color and density, but also according to the needs of the eyeglass lens wearer, the color and density of the lens, the degree of gradation, etc. are individually set. Has been done. In dyeing such a so-called made-to-order lens, it is necessary to prepare a staining solution corresponding to the lineup of colors.
ところが、受注が少ない色の染色液を用いた染色処理において、染色液の加熱に上記のシーズヒータ等を用いた場合、処理装置の稼働時間が少ないにもかかわらず、染色液の温度を目標温度で維持し続けなければならない。すなわち、染色液に対して不必要な加熱を行うことになるため、エネルギーロスが多く、さらには加熱により染色液の寿命も短くしてしまうという問題がある。 However, when the above-mentioned sheathed heater is used to heat the dyeing liquid in the dyeing process using the dyeing liquid with few orders, the temperature of the dyeing liquid is set to the target temperature even though the operation time of the processing apparatus is short. You have to keep on. That is, since unnecessary heating is performed on the staining liquid, there is a problem that energy loss is large and the life of the staining liquid is shortened by heating.
また、染色液の加熱に上記のシーズヒータ等を用いた場合、染色液の温度の追従性が悪いため、染色液の温度を厳密に制御できない。その結果、同じレンズを同条件で染色処理しても、染色状態(たとえば、色差を示すL値など)がばらついてしまい、染色状態の再現性が低くなるという問題がある。 In addition, when the above-described sheathed heater is used for heating the dyeing liquid, the temperature of the dyeing liquid cannot be strictly controlled because the followability of the temperature of the dyeing liquid is poor. As a result, there is a problem that even if the same lens is dyed under the same conditions, the dyed state (for example, L value indicating a color difference) varies, and the reproducibility of the dyed state is lowered.
したがって、特に、オーダーメイドのレンズの染色処理において、間接加熱型のヒータを用いることに起因した問題が顕在化している。 Therefore, in particular, problems caused by using an indirect heating type heater in the dyeing process of a custom-made lens have become apparent.
さらには、レンズの染色処理では、染色液を加熱する過程において、液中に泡が発生することがある。こうして発生した泡は、染色液の液面に漂うようになる。このような状況で眼鏡レンズを染色液に浸漬させると、レンズの表面に泡が付着し、色ムラなどの染色不良の原因となる。 Furthermore, in the lens dyeing process, bubbles may be generated in the liquid during the process of heating the dyeing liquid. The bubbles generated in this way float on the surface of the staining liquid. When the spectacle lens is immersed in the staining solution in such a situation, bubbles adhere to the surface of the lens, which causes defective coloring such as color unevenness.
本発明の主な目的は、眼鏡レンズを処理液に浸漬させて表面処理する場合に、ヒータの出力に対する処理液の温度の追従性がよく、処理液の温度を厳密に制御でき、しかも省エネルギーを実現できる技術を提供することである。 The main object of the present invention is that when the surface treatment is performed by immersing the spectacle lens in the processing liquid, the temperature of the processing liquid is excellent following the output of the heater, the temperature of the processing liquid can be strictly controlled, and energy saving is achieved. It is to provide technology that can be realized.
本発明の第1の態様は、
眼鏡レンズを浸漬させて表面処理するために用いられる処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽に貯留された前記処理液を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、
前記加熱手段は誘導加熱手段により構成されることを特徴とする眼鏡レンズの表面処理装置である。
The first aspect of the present invention is:
A treatment tank for storing a treatment liquid used for surface treatment by immersing the spectacle lens;
Heating means for heating the treatment liquid stored in the treatment tank;
Control means for controlling the drive of the heating means,
The heating means is an eyeglass lens surface treatment apparatus comprising an induction heating means.
本発明の第2の態様は、
前記制御手段は、
前記眼鏡レンズの表面処理を行う表面処理工程において、前記処理液の温度を目標温度に到達させるまたは維持するように、前記加熱手段の駆動を制御し、かつ
前記眼鏡レンズの表面処理を行わずに待機する待機工程において、前記処理液の温度を前記目標温度よりも低く設定された待機温度に到達させるまたは維持するように、前記加熱手段の駆動を制御することを特徴とする上記第1の態様に記載の眼鏡レンズの表面処理装置である。
The second aspect of the present invention is:
The control means includes
In the surface treatment step of performing the surface treatment of the spectacle lens, the driving of the heating unit is controlled so that the temperature of the treatment liquid reaches or maintains the target temperature, and the surface treatment of the spectacle lens is not performed. In the standby step of waiting, the driving of the heating unit is controlled so as to reach or maintain the temperature of the processing solution at a standby temperature set lower than the target temperature. The surface treatment apparatus of the spectacle lens described in 1.
本発明の第3の態様は、
前記待機温度は、前記処理液を加熱する前の温度である加熱開始前温度よりも高いことを特徴とする上記第1または第2の態様に記載の眼鏡レンズの表面処理装置である。
The third aspect of the present invention is:
The eyeglass lens surface treatment apparatus according to the first or second aspect, wherein the standby temperature is higher than a pre-heating temperature that is a temperature before the treatment liquid is heated.
本発明の第4の態様は、
前記制御手段は、
前記処理液を前記加熱開始前温度から前記目標温度まで昇温させる期間を、第1の昇温期間と第2の昇温期間に分けて、前記加熱手段の駆動を制御し、かつ
前記第1の昇温期間では、前記処理液を前記加熱開始前温度から、前記目標温度よりも低い途中温度まで昇温させ、前記第2の昇温期間では、前記第1の昇温期間よりも遅い昇温速度で前記処理液を前記途中温度から前記目標温度まで昇温させるように、前記加熱手段の駆動を制御することを特徴とする上記第1から第3の態様のいずれかに記載の眼鏡レンズの表面処理装置である。
The fourth aspect of the present invention is:
The control means includes
A period for raising the temperature of the processing liquid from the temperature before starting heating to the target temperature is divided into a first temperature raising period and a second temperature raising period to control the driving of the heating means, and the first In the temperature raising period, the temperature of the processing liquid is raised from the pre-heating temperature to an intermediate temperature lower than the target temperature, and in the second temperature raising period, the temperature rises later than the first temperature raising period. The spectacle lens according to any one of the first to third aspects, wherein driving of the heating unit is controlled so that the temperature of the processing liquid is raised from the midway temperature to the target temperature at a temperature rate. This is a surface treatment apparatus.
本発明の第5の態様は、
目標温度に加熱された処理液に眼鏡レンズを浸漬させて表面処理する表面処理工程と、
前記眼鏡レンズの表面処理を行わずに待機する待機工程と、を有し、
前記待機工程において、前記処理液の温度を、前記目標温度よりも低く設定された待機温度に到達させるまたは維持することを特徴とする眼鏡レンズの製造方法である。
According to a fifth aspect of the present invention,
A surface treatment process in which a spectacle lens is immersed in a treatment liquid heated to a target temperature to perform surface treatment;
A standby step of waiting without performing the surface treatment of the spectacle lens,
In the standby step, the temperature of the treatment liquid is reached or maintained at a standby temperature set lower than the target temperature.
本発明の第6の態様は、
前記処理液の温度は誘導加熱手段により制御されることを特徴とする上記第5の態様に記載の眼鏡レンズの製造方法である。
The sixth aspect of the present invention is:
The method for manufacturing a spectacle lens according to the fifth aspect, wherein the temperature of the treatment liquid is controlled by induction heating means.
本発明によれば、眼鏡レンズの表面処理において、処理液を効率よく昇温でき、しかも表面処理の再現性を高くすることができる。また、本発明は、消費電力の削減や処理液の蒸発の抑制等による省エネルギーも実現でき、オーダーメイドの染色処理にも好適である。 According to the present invention, in the surface treatment of the spectacle lens, the temperature of the treatment liquid can be increased efficiently, and the reproducibility of the surface treatment can be increased. Further, the present invention can realize energy saving by reducing power consumption and suppressing evaporation of the processing liquid, and is also suitable for a custom-made dyeing process.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。また、本発明の実施の形態においては、以下の順序で説明を行う。
1.染色処理装置の構成
2.眼鏡レンズの製造方法
3.実施形態に係る効果
4.変形例等
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Further, in the embodiment of the present invention, description will be given in the following order.
1. 1. Configuration of
<1.染色処理装置の構成>
図1は本実施形態に係る眼鏡レンズの染色処理装置を示す概略断面図である。図示した染色処理装置1は、眼鏡レンズLの表面処理の一例として、眼鏡レンズLの染色処理、さらに詳しくは眼鏡レンズLを浸漬染色方式で染色処理する際に使用されるものである。染色処理装置1は、大きくは、染色槽2と、誘導加熱ヒータ3と、温度センサ9と、ヒータ制御回路20と、を備えている。以下、各構成要素について説明する。
<1. Structure of dyeing processing apparatus>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a spectacle lens dyeing apparatus according to this embodiment. The illustrated
染色槽2は、眼鏡レンズLの染色処理に用いられる染色液8を貯留するものである。染色槽2は、予め決められた量(以下、「規定の量」という)の染色液8を貯留できる程度の大きさで、全体に略直方体のボックス構造をなしている。染色槽2の本体部分は、平面視略長方形の底板部4と、この底板部4の外周部(4つの辺部)から垂直に立ち上がった側板部5と、相対向する2つの側板部5の上端から外側に延出した縁板部6とを一体に有している。また、染色槽2の本体部分(4,5,6)は、眼鏡レンズLの染色に使用する染色液8に対して耐性(耐食性等)を有し、かつ固有の電気抵抗を持つ導電体である材料を用いて構成されている。このような材料は、たとえば、SUS430などのステンレス等が挙げられる。
The
染色槽2の側板部5は、全周にわたって保温材7により覆われている。保温材7は、染色槽2に入れた染色液8を加熱したときに、熱の放散を抑えて染色液8の温度を保つために設けられたものである。保温材7は、たとえば発泡ポリプロピレン(株式会社カネカ製、エペラン(登録商標)等)を用いて構成されている。
The
誘導加熱ヒータ3は、染色槽2に貯留された染色液8を加熱する誘導加熱手段の一例として設けられたものである。誘導加熱ヒータ3は、染色槽2の底板部4に対向かつ近接して配置されている。この誘導加熱ヒータ3に電流が流れると、誘導加熱ヒータ3内に向きや強さが変化する磁力線が発生する。そして、この磁力線により導電体である染色槽2の内部に渦電流が発生する。この渦電流が流れると、染色槽2に固有の電気抵抗により、染色槽2が自己発熱し、この熱により染色槽2に貯留された染色液8を加熱することができる。すなわち、染色槽2において発生した熱が染色液8に直接伝達し、染色液8が加熱される。
The
誘導加熱ヒータ3としては、特に制限されず、電磁誘導を利用して、染色槽2の内部に渦電流を発生させ自己発熱させることができるヒータであればよい。たとえば、導電体材料からなるコイルを用いて誘導加熱ヒータ3を構成すればよい。また、誘導加熱ヒータ3の出力は、インバータ回路により制御されることが好ましい。また、誘導加熱ヒータ3を構成するコイルには、サーミスタが取り付けられ、ヒータの温度を管理することが好ましい。
The
温度センサ9は、染色槽2に貯留された染色液8の温度(液温)を検出する温度検出手段の一例として設けられたものである。温度センサ9は、たとえば、白金や熱電対などを測温体に用いて温度を検出するセンサである。温度センサ9の測温部は棒状に形成されており、この棒状部分を染色液8に差し込むことにより、染色液8の温度に関する検出信号が温度センサ9から出力される構成になっている。
本実施形態では、誘導加熱ヒータ3により染色液8を急速に加熱し、しかもその温度は高精度に管理されるため、温度センサ9としては、熱応答性に優れる熱電対を用いることが好ましい。白金を用いた場合、染色液8の温度は白金測温部全体の抵抗値で測定されるため、染色液8の急激な温度変化に対する応答追従性が熱電対よりも劣る等の構造上の問題があるからである。
The
In the present embodiment, since the
ヒータ制御回路20は、温度センサ9の検出結果に基づいて誘導加熱ヒータ3の出力を制御する制御手段の一例として設けられたものである。ヒータ制御回路20は、温度センサ9から出力される検出信号を取り込み、この検出信号が示す染色液8の温度と、設定された温度と、の差が小さくなるように誘導加熱ヒータ3の出力を制御する回路である。
The
さらに、ヒータ制御回路20は、温度センサ9から出力された染色液8の温度に関する検出信号を常時取り込み、染色液8の温度上昇および温度低下を予測して加熱を制御することが好ましい。このような制御方式としては、たとえば、PID(Proportional Integral Derivative)制御方式が挙げられる。予測制御を取り込むことで染色液8の温度をより高精度に管理できる。
Furthermore, it is preferable that the
また、ヒータ制御回路20は、この予測制御の結果に基づき、予め決められた電圧の駆動パルスを誘導加熱ヒータ3に供給する。そして、この駆動パルスのパルス幅をPWM(Pulse Width Modulation)制御方式で変調することにより、誘導加熱ヒータ3の出力を可変制御する。
Further, the
本実施形態では、ヒータ制御回路20は、PID制御方式を用いて、誘導加熱ヒータ3の出力を制御する。また、誘導加熱ヒータ3の出力は、PWM制御方式により誘導加熱ヒータ3のオン時間の割合で可変制御される。この誘導加熱ヒータ3の出力は、後述する昇温期間、保温期間、待機期間等の加熱期間においてそれぞれ最大出力を設定しておき、その最大出力に対して0%から100%の範囲内で10%刻みに調整される。
In the present embodiment, the
<2.眼鏡レンズの製造方法>
続いて、本実施形態に係る眼鏡レンズの製造方法について説明する。
<2. Manufacturing Method for Eyeglass Lens>
Then, the manufacturing method of the spectacle lens which concerns on this embodiment is demonstrated.
本実施形態に係る眼鏡レンズの製造方法は、眼鏡レンズを処理液に浸漬させて表面処理する表面処理工程と、眼鏡レンズの表面処理を行わずに待機する待機工程と、を有するものである。本実施形態においては、表面処理工程の一例となる染色処理工程について説明する。なお、上記の染色処理装置1を自動運転させて、以下に示す染色処理工程および待機工程を行ってもよい。
The spectacle lens manufacturing method according to the present embodiment includes a surface treatment process in which a spectacle lens is immersed in a treatment liquid to perform a surface treatment, and a standby process in which the spectacle lens is not subjected to a surface treatment and is on standby. In the present embodiment, a dyeing process as an example of a surface treatment process will be described. Note that the above-described
(染色処理工程)
まず、染色槽2の槽内に規定の量の染色液8を貯留する。このとき、染色液8の液面の高さは、図1の符号Shで示す位置になる。
(Dyeing process)
First, a predetermined amount of the
次に、図示しない操作部に設けられた起動スイッチが押されると、これをきっかけにして、誘導加熱ヒータ3が駆動する。そして、誘導加熱ヒータ3の出力に応じて生じる渦電流により染色槽2自体が発熱し、染色液8を加熱する。ヒータ制御回路20は、以下のように誘導加熱ヒータ3の出力を制御する。
Next, when a start switch provided in an operation unit (not shown) is pressed, the
まず、本実施形態では、誘導加熱ヒータ3による加熱を開始する前の染色液8の温度を「加熱開始前温度Ts」と定義し、ヒータ制御回路20が温度制御の目標とする温度を「目標温度Tt」と定義する。目標温度Ttは、染色液8の温度制御に際して予め設定される温度である。本実施形態では、目標温度Ttは、眼鏡レンズLの染色処理に適合する染色液8の温度(以下、「染色処理適合温度」という)と一致するように設定する。
First, in the present embodiment, the temperature of the
図2に示すように、加熱開始前温度Tsは常温(20℃±15℃)であり、目標温度Ttが95℃であるとすると、本実施形態では、ヒータ制御回路20は、染色液8を加熱開始前温度Tsから目標温度Ttまで昇温させる期間を、第1の昇温期間Ht1と第2の昇温期間Ht2に分けて、誘導加熱ヒータ3の出力(駆動)を制御する。以下、詳しく説明する。図2の上側に表記したグラフでは、縦軸に染色液8の温度(液温)、横軸に時間をとって、目標温度Ttを95℃に設定した場合の染色液8の温度変化を示している。
As shown in FIG. 2, when the pre-heating temperature Ts is normal temperature (20 ° C. ± 15 ° C.) and the target temperature Tt is 95 ° C., in the present embodiment, the
第1の昇温期間Ht1は、染色液8を加熱開始前温度Tsから途中温度Thまで昇温させる期間である。第2の昇温期間Ht2は、第1の昇温期間Ht1のあとに続く期間であって、染色液8を途中温度Thから目標温度Ttまで昇温させる期間である。
The first temperature raising period Ht1 is a period for raising the temperature of the staining liquid 8 from the pre-heating start temperature Ts to the intermediate temperature Th. The second temperature raising period Ht2 is a period following the first temperature raising period Ht1, and is a period for raising the temperature of the
途中温度Thは、加熱開始前温度Tsよりも高く、かつ、目標温度Ttよりも低い条件で、予め設定される温度である。本実施形態では、途中温度Thは70℃に設定してある。途中温度Thに関しては、たとえば、誘導加熱ヒータ3の出力を最大(100%)にして染色液8を常温から加熱したときに、染色液8の液中に泡が発生し始める温度(以下、「発泡開始温度」という)にあわせて設定することが好ましい。ただし、途中温度Thに関しては、発泡開始温度よりも少し高い温度、または少し低い温度、より具体的には、たとえば、発泡開始温度±10℃の範囲、好ましくは発泡開始温度±5℃の範囲、さらに好ましくは発泡開始温度±2℃の範囲で設定するとよい。
The intermediate temperature Th is a temperature that is set in advance under a condition that is higher than the pre-heating start temperature Ts and lower than the target temperature Tt. In the present embodiment, the intermediate temperature Th is set to 70 ° C. Regarding the intermediate temperature Th, for example, when the
ヒータ制御回路20は、第1の昇温期間Ht1および第2の昇温期間Ht2において、誘導加熱ヒータ3の出力を次のような条件で制御する。まず、第1の昇温期間Ht1においては、誘導加熱ヒータ3の出力を最大の100%(第1の出力値)に設定して、染色液8を加熱開始前温度Tsから途中温度Thまで昇温させる。次に、第2の昇温期間Ht2においては、誘導加熱ヒータ3の出力を70%(第2の出力値)に設定して、染色液8を途中温度Thから目標温度Ttまで昇温させる。このように誘導加熱ヒータ3の出力を制御することにより、第2の昇温期間Ht2では、第1の昇温期間Ht1よりも染色液8の昇温速度が遅くなる。
The
染色液8の昇温速度とは、単位時間あたりの染色液8の温度上昇量で規定されるものである。このため、染色液8の昇温速度は、たとえば、「℃/分」などの単位で表すことができる。なお、第1の昇温期間Ht1および第2の昇温期間Ht2における染色液8の昇温速度は、それぞれ、第1の昇温期間Ht1および第2の昇温期間Ht2における昇温速度の平均値で規定することが好ましい。
The temperature increase rate of the
染色液8の昇温速度を平均値で規定することで、第1の昇温期間Ht1と第2の昇温期間Ht2とにおいて染色液8の昇温速度を相対的に比較することができる。
By defining the temperature increase rate of the
図2に示すように、第2の昇温期間Ht2後には、保温期間Ht3に移行する。すなわち、染色処理工程は、第1の昇温期間Ht1、第2の昇温期間Ht2および保温期間Ht3から構成される。 As shown in FIG. 2, after the second temperature increase period Ht2, the process proceeds to a heat retention period Ht3. That is, the dyeing process includes a first temperature increase period Ht1, a second temperature increase period Ht2, and a heat retention period Ht3.
ヒータ制御回路20は、保温期間Ht3において、誘導加熱ヒータ3の出力を60%に設定して、染色液8の温度を目標温度Tt(95℃)に維持する。このとき、ヒータ制御回路20は、必要に応じて誘導加熱ヒータ3の出力を増減することにより、染色液8の温度を目標温度Ttに維持する。本実施形態において、目標温度Ttに維持するとは、目標温度Ttを、目標温度Tt±1℃の範囲、好ましくは目標温度Tt±0.5℃の範囲で制御することを意味する。
The
この保温期間Ht3では、染色液8の温度を目標温度Ttに維持しながら眼鏡レンズLを染色液8に浸漬させて、眼鏡レンズLの染色処理を行う。具体的には、眼鏡レンズLを図示しないレンズ保持具で保持し、このレンズ保持具とともに眼鏡レンズLを染色液8に向けて下降させる。このとき、眼鏡レンズL全体を均一に染色(以下、「均一染色」という)する場合は、染色液8の液中に眼鏡レンズL全体を浸漬させる。また、眼鏡レンズLの一部を染色する場合は、眼鏡レンズL上において予め決められた染色基準ラインにあわせて染色液8の液中に眼鏡レンズLの一部を浸漬させるとともに、必要に応じて眼鏡レンズLを上下動させる。眼鏡レンズLの浸漬を開始してから予め決められた染色時間が経過すると、レンズ保持具の上昇により眼鏡レンズLを染色液8の液面よりも上方の空間まで引き上げる。
In the heat retention period Ht3, the spectacle lens L is dyed by immersing the spectacle lens L in the
このようにヒータ制御回路20によって目標温度Ttに維持された染色液8に眼鏡レンズLを浸漬させることにより、眼鏡レンズLが染色される。
Thus, the spectacle lens L is dye | stained by immersing the spectacle lens L in the
(待機工程)
眼鏡レンズの染色処理が終了し、眼鏡レンズLが保持具とともに染色液8から引き上げられると、待機工程に移行する。待機工程は、眼鏡レンズの染色処理を行わずに待機する工程である。待機工程への移行はタイマー制御等を用いてもよい。
(Standby process)
When the eyeglass lens dyeing process is completed and the eyeglass lens L is lifted from the
待機工程では、染色液8の温度を、目標温度Tt(染色処理適合温度)から、目標温度Ttより低い温度に設定された待機温度Tiに到達させる。本実施形態では、この目標温度Ttから待機温度Tiまで降温させる期間を降温期間Ht4とする。
In the standby step, the temperature of the
降温期間Ht4では、ヒータ制御回路20により誘導加熱ヒータ3の出力を制御して、染色液8の温度を待機温度Tiまで到達させてもよいし、誘導加熱ヒータ3の出力を0%、すなわち、誘導加熱ヒータ3を停止させて待機温度Tiまで到達させてもよい。あるいは、冷却手段を用いて、待機温度Tiまで到達させてもよい。
In the temperature drop period Ht4, the output of the
本実施形態では、省エネルギーの観点から、誘導加熱ヒータ3を停止させて染色液8の温度を待機温度Tiまで到達させることが好ましい。なお、図2では、目標温度Ttから待機温度Tiまでは直線的に温度が変化しているが、誘導加熱ヒータ3を停止させた場合には、通常、目標温度Ttから待機温度Tiまでの温度変化は曲線となる。
In the present embodiment, from the viewpoint of energy saving, it is preferable to stop the
染色液8の温度が待機温度Tiに達した後は、次の染色処理工程が始まるまで染色液8の温度を待機温度Tiで維持する。本実施形態では、染色液8の温度を待機温度Tiに維持する期間を待機期間Ht5とする。すなわち、待機工程は、降温期間Ht4と待機期間Ht5とから構成される。
After the temperature of the
待機期間Ht5では、ヒータ制御回路20により誘導加熱ヒータ3の出力を制御して、染色液8の温度を待機温度Tiに維持し、眼鏡レンズの染色処理は行わない。
In the standby period Ht5, the
待機温度Tiは、目標温度Ttより低い温度であれば特に制限されないが、待機温度Tiから目標温度Ttに到達するまでの時間や消費エネルギー、染色処理の頻度等を考慮して、生産効率を向上できる温度に設定することが好ましい。本実施形態では、図2に示すように、目標温度Ttが95℃である場合に、待機温度Tiを65℃に設定してある。この待機温度Tiは加熱開始前温度Tsよりも高い温度である。 The standby temperature Ti is not particularly limited as long as it is lower than the target temperature Tt, but the production efficiency is improved in consideration of the time until the target temperature Tt is reached from the standby temperature Ti, energy consumption, the frequency of the dyeing process, and the like. It is preferable to set the temperature to be possible. In this embodiment, as shown in FIG. 2, when the target temperature Tt is 95 ° C., the standby temperature Ti is set to 65 ° C. This standby temperature Ti is higher than the pre-heating start temperature Ts.
待機温度Tiは染色処理適合温度ではないため、厳密に維持する必要はなく、ある程度の範囲内に制御されていればよい。したがって、本実施形態では、待機温度Tiに維持する場合には、待機温度Tiを維持するために必要な消費エネルギーができる限り小さくなるような温度範囲を適宜設定すればよい。 Since the standby temperature Ti is not a dyeing treatment suitable temperature, it is not necessary to maintain it strictly, and it is only necessary to be controlled within a certain range. Therefore, in this embodiment, when the standby temperature Ti is maintained, a temperature range in which the energy consumption necessary for maintaining the standby temperature Ti is as small as possible may be set as appropriate.
眼鏡レンズの染色処理を再び行う場合には、待機工程を終了し、図2に示すように、染色処理工程に移行して、誘導加熱ヒータ3により染色液8を加熱し目標温度Ttまで昇温する。このとき、待機温度Tiから目標温度Ttまでの昇温期間を、図2に示すように第1の昇温期間Ht1および第2の昇温期間Ht2に分けてもよいし、同じ昇温速度で昇温してもよい。昇温期間を分けるか否かは、途中温度Thと待機温度Tiとの大小により決定することが好ましい。
When the eyeglass lens is dyed again, the standby process is terminated, and as shown in FIG. 2, the process proceeds to the dyeing process, where the
<3.実施形態に係る効果>
本実施形態では、染色処理装置1が備える加熱手段として、誘導加熱ヒータ3を採用している。このような誘導加熱ヒータ3の出力に応じて染色槽2自体が発熱し、該染色槽2から放出される熱が染色液8に直接伝達されて加熱されるため、誘導加熱ヒータ3の出力に対する染色液8の温度の追従性がよい。したがって、シーズヒータ等の間接加熱型のヒータを用いた場合に比べて、染色液8を効率よく昇温することができ、染色液8の温度を目標温度Ttまで速やかに加熱することができる。また、染色液8の温度の追従性がよくなることにより、染色液8が目標温度Ttを超えて過熱されることもほとんどない。その結果、染色処理装置の始動開始から短時間でレンズの染色処理が可能となるので、生産効率を向上できる。
<3. Effect of Embodiment>
In the present embodiment, an
また、誘導加熱ヒータ3を採用することで、染色液8の温度を厳密に制御することができるため、染色液8の温度を高精度に管理できる。その結果、染色液8の温度のばらつきに起因するレンズの染色状態のばらつきを少なくすることができ、所定値に設定された染色状態の再現性が高くなる。その結果、染色処理されたレンズに対し所定の染色状態からのずれを補正する作業も削減できる。したがって、レンズの染色品質を安定化させるとともに、品質の向上をも実現できる。
Moreover, since the temperature of the
本実施形態では、染色処理装置1が稼働していない期間(染色処理を行わない期間)には、待機工程を設けて、染色液8の温度を目標温度Tt(染色処理適合温度)から待機温度Tiまで降温させている。その結果、待機工程を設けずに目標温度Ttを維持する場合に比べて、染色液8の不必要な加熱を抑制することができ、消費エネルギーを低減できる。また、染色液8の蒸発等による染色成分やキャリア成分の飛散も抑制し、環境的な問題を低減することができる。さらには、染色液8の寿命を保つことができる。特に、オーダーメイドの染色処理では、受注の頻度に応じて、レンズの染色処理を行わない時間が長くなることがあるため、待機工程を設けることで上記の効果が大きくなる。
In the present embodiment, during a period when the
また、待機工程から再び染色処理工程に移行する際にも、ヒータとして誘導加熱ヒータ3を用いているため、染色液8の温度を待機温度Tiから目標温度Ttまで速やかに到達させることができる。さらには、待機温度Tiを加熱開始前温度Tsよりも高く設定する場合、染色液8を加熱開始前温度Tsから再び加熱する場合に比べて、待機温度Tiと目標温度Ttとの温度差が小さくすることができる。そのため、染色液8の温度を目標温度Ttまで速やかに到達させることができる。
In addition, when the transition from the standby process to the dyeing process is performed again, since the
また、シーズヒータ等のヒータとは異なり、誘導加熱ヒータ3は、ヒータの温度を管理しやすい。その結果、ヒータ自体の過熱を防ぎ、ヒータの変形や焼損を防止することができる。
Further, unlike a heater such as a sheathed heater, the
本実施形態では、染色液8を加熱開始前温度Tsから途中温度Thまで昇温させた後、それまでよりも遅い昇温速度で染色液8を目標温度Ttまで昇温させるようにしている。これにより、途中温度Thよりも高い温度域では、染色液8の温度上昇が緩やかになる。このため、染色液8の液中に泡が発生しにくくなる。一方、途中温度Thよりも低い温度域では、染色液8の温度上昇が急になる。このため、染色液8が途中温度Thに到達するまでの所要時間が短くなる。したがって、昇温期間全体(Ht1+Ht2)でみると、昇温所要時間の短縮と発泡量の低減を図ることができる。
In the present embodiment, the
<4.変形例等>
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
<4. Modified example>
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements as long as the specific effects obtained by the constituent elements of the invention and combinations thereof can be derived.
上記の実施形態では、目標温度Ttが95℃と比較的に高いため、待機温度Tiを65℃に設定している。しかしながら、目標温度Ttが比較的に低い場合あるいは受注頻度が少ない場合には、待機温度Tiを65℃より低くしてもよい。たとえば、降温期間Ht4および待機期間Ht5における誘導加熱ヒータ3の出力を0として、待機温度Tiを加熱開始前温度Tsの近傍に設定してもよい。目標温度Ttが比較的に低い場合あるいは受注頻度が少ない場合には、レンズの染色処理を行わない待機工程において、誘導加熱ヒータ3の出力を所定の値として待機温度Tiを維持するよりも、待機工程では誘導加熱ヒータ3の出力を0とし、染色処理工程においてのみ染色液8を加熱して目標温度Ttに到達させる方が、省エネルギーの観点から、有利になる場合があるからである。
In the above embodiment, since the target temperature Tt is relatively high at 95 ° C., the standby temperature Ti is set to 65 ° C. However, when the target temperature Tt is relatively low or the order frequency is low, the standby temperature Ti may be set lower than 65 ° C. For example, the output of the
また、図1に示す染色槽2の開放部分Osの少なくとも一部をカバーで覆うことが好ましい。このようにすることで、染色液8の蒸発等による染色成分やキャリア成分の飛散を防止することができる。しかも、カバーによる保温効果により、染色液8の蒸発時の気化熱による染色液8の温度低下を抑制できるため、染色液8の温度を維持するためのエネルギーをさらに削減することができる。
Moreover, it is preferable to cover at least a part of the open portion Os of the
なお、染色液8の加熱にシーズヒータ等の間接加熱型のヒータを用いた場合、カバーを取り外すと、染色槽2とカバーとの間に滞留していた熱が放散され、染色液8の温度の一時的な低下が生じてしまうことがある。これは、間接加熱型のヒータでは、熱の放散に応じてヒータの出力を上げても染色液8の温度の追従性が悪いため、温度低下を回復するために要する時間が必要となってしまうからである。これに対し、誘導加熱ヒータ3を用いた場合、カバーが取り外された時に、染色液8の温度が一時的に低下しても染色液8の温度をすぐに回復させることができる。
When an indirect heating type heater such as a sheathed heater is used to heat the
上記の実施形態では、図2に示す時間軸上において、最初の染色処理工程の後に、最初の待機工程に移行しているが、最初の染色処理工程の前に、最初の待機工程を設けてもよい。すなわち、加熱開始前温度Tsから待機温度Tiまで昇温・維持した後、目標温度Ttまで昇温してレンズの染色処理を行ってもよい。 In the above embodiment, on the time axis shown in FIG. 2, after the first dyeing process, the process proceeds to the first waiting process. However, the first waiting process is provided before the first dyeing process. Also good. That is, the temperature may be raised and maintained from the pre-heating start temperature Ts to the standby temperature Ti, and then the temperature may be raised to the target temperature Tt to perform the lens dyeing process.
また、第2の昇温期間Ht2においては、温度センサ9で検出される染色液8の温度が目標温度Ttに近づくにしたがって、誘導加熱ヒータ3の出力を90%→80%→70%→60%といった具合に徐々(段階的)に小さくするように制御してもよい。
In the second temperature raising period Ht2, the output of the
また、第1の昇温期間Ht1に適用する誘導加熱ヒータ3の出力値は、昇温所要時間を短縮するという観点では最大値(100%)に設定することが好ましいものの、必ずしも最大値に設定する必要はない。具体的には、たとえば、第1の昇温期間Ht1では誘導加熱ヒータ3の出力を最大値よりも小さい90%に設定し、第2の昇温期間Ht2では誘導加熱ヒータ3の出力を80%または70%に設定することにより、染色液8を加熱開始前温度Tsから目標温度Ttまで昇温させるようにしてもよい。
In addition, the output value of the
また、上記の実施形態では、図2に示す時間軸上において、第1の昇温期間Ht1の終点と第2の昇温期間Ht2の始点が同じタイミング(つまり、第1の昇温期間Ht1と第2の昇温期間Ht2が連続する関係)になっているが、本発明はこれに限らず、各期間Ht1,Ht2が不連続の関係になっていてもよい。たとえば、図示はしないが、第1の昇温期間Ht1と第2の昇温期間Ht2との間に、染色液8を途中温度Thに維持する期間を設けてもよい。この維持する期間を設けた場合は、第1の昇温期間Ht1で染色液8の温度を急速に上昇させた場合でも、染色槽2内における染色液8の温度ムラ等の影響を抑えて、染色液8の温度を温度センサ9で正確に検出することができる。また、染色液8を目標温度Ttまで加熱させる途中で一旦、染色液8の状態を落ち着かせることができる。このため、第1の昇温期間Ht1から第2の昇温期間Ht2へ移行するときに、泡の発生を抑制する効果が期待できる。
Further, in the above embodiment, on the time axis shown in FIG. 2, the end point of the first temperature rising period Ht1 and the start point of the second temperature rising period Ht2 are the same timing (that is, the first temperature rising period Ht1 and However, the present invention is not limited to this, and the periods Ht1 and Ht2 may be in a discontinuous relationship. For example, although not shown, a period during which the
染色液8の温度を待機温度Tiから目標温度Tt(染色処理適合温度)へ昇温させる際に、上記のように、第1の昇温期間Ht1と第2の昇温期間Ht2とを設けてもよい。特に、途中温度Thを発砲開始温度に設定し、待機温度Tiを途中温度Thよりも低い温度に設定した場合には泡の発生を効果的に抑制することができる。
When the temperature of the
また、上記の実施形態では、眼鏡レンズの表面処理として、眼鏡レンズの染色処理を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、眼鏡レンズを処理液に浸漬させて所望の機能層を形成する表面処理に広く適用することが可能である。具体的には、たとえば、眼鏡レンズの光学面に防汚層もしくは防曇層を形成する処理、またはハードコート層を形成する処理(ハードコート処理)、撥水処理コートなどに適用することが可能である。 In the above embodiment, the spectacle lens dyeing process is described as an example of the surface treatment of the spectacle lens. However, the present invention is not limited thereto, and the desired functional layer is obtained by immersing the spectacle lens in the treatment liquid. It is possible to apply widely to the surface treatment to form. Specifically, it can be applied to, for example, a process for forming an antifouling layer or an antifogging layer on the optical surface of a spectacle lens, a process for forming a hard coat layer (hard coat process), a water-repellent coat, etc. It is.
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。 Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.
加熱手段として誘導加熱ヒータを用いた染色処理装置Aと、加熱手段としてシーズヒータを用いた染色処理装置Bと、を準備した。これらの染色処理装置AおよびBを用いて、同一のレンズを10枚連続で染色処理し、染色処理後の色差(L値)を測定した。結果を図3に示す。なお、染色処理工程における目標温度Htは95℃とし、目標温度Htまでの昇温は一定の昇温速度とした。 A dyeing processing apparatus A using an induction heater as a heating means and a dyeing processing apparatus B using a sheathed heater as a heating means were prepared. Using these dyeing processing apparatuses A and B, ten identical lenses were dyed continuously, and the color difference (L value) after the dyeing process was measured. The results are shown in FIG. The target temperature Ht in the dyeing process is 95 ° C., and the temperature rise to the target temperature Ht is a constant rate of temperature rise.
図3より、誘導加熱ヒータを用いた染色処理装置Aによりレンズの染色を行った場合の色差(L値)のばらつきは、シーズヒータを用いた染色処理装置Bによりレンズの染色を行った場合の色差(L値)のばらつきよりも小さいことが確認できた。すなわち、染色処理装置Aでは、染色液の温度が高精度に管理されているため、レンズの染色状態の再現性が高いことが確認できた。 From FIG. 3, the variation in the color difference (L value) when the lens is dyed by the dyeing processing apparatus A using the induction heater is the case where the lens is dyed by the dyeing processing apparatus B using the sheathed heater. It was confirmed that the color difference (L value) was smaller than the variation. That is, in the dyeing processing apparatus A, since the temperature of the dyeing liquid is managed with high accuracy, it was confirmed that the reproducibility of the dyeing state of the lens was high.
1…染色処理装置
2…染色槽
3…誘導加熱ヒータ
9…温度センサ
20…ヒータ制御回路
8…染色液
L…眼鏡レンズ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記処理槽に貯留された前記処理液を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、
前記加熱手段は誘導加熱手段により構成されることを特徴とする眼鏡レンズの表面処理装置。 A treatment tank for storing a treatment liquid used for surface treatment by immersing the spectacle lens;
Heating means for heating the treatment liquid stored in the treatment tank;
Control means for controlling the drive of the heating means,
The surface treatment apparatus for spectacle lenses, wherein the heating means is constituted by induction heating means.
前記眼鏡レンズの表面処理を行う表面処理工程において、前記処理液の温度を目標温度に到達させるまたは維持するように、前記加熱手段の駆動を制御し、かつ
前記眼鏡レンズの表面処理を行わずに待機する待機工程において、前記処理液の温度を前記目標温度よりも低く設定された待機温度に到達させるまたは維持するように、前記加熱手段の駆動を制御することを特徴とする請求項1に記載の眼鏡レンズの表面処理装置。 The control means includes
In the surface treatment step of performing the surface treatment of the spectacle lens, the driving of the heating unit is controlled so that the temperature of the treatment liquid reaches or maintains the target temperature, and the surface treatment of the spectacle lens is not performed. 2. The drive of the heating unit is controlled so as to reach or maintain the temperature of the processing liquid at a standby temperature set lower than the target temperature in the standby step of waiting. Eyeglass lens surface treatment equipment.
前記処理液を前記加熱開始前温度から前記目標温度まで昇温させる期間を、第1の昇温期間と第2の昇温期間に分けて、前記加熱手段の駆動を制御し、かつ
前記第1の昇温期間では、前記処理液を前記加熱開始前温度から、前記目標温度よりも低い途中温度まで昇温させ、前記第2の昇温期間では、前記第1の昇温期間よりも遅い昇温速度で前記処理液を前記途中温度から前記目標温度まで昇温させるように、前記加熱手段の駆動を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の眼鏡レンズの表面処理装置。 The control means includes
A period for raising the temperature of the processing liquid from the temperature before starting heating to the target temperature is divided into a first temperature raising period and a second temperature raising period to control the driving of the heating means, and the first In the temperature raising period, the temperature of the processing liquid is raised from the pre-heating temperature to an intermediate temperature lower than the target temperature, and in the second temperature raising period, the temperature rises later than the first temperature raising period. The surface treatment of the spectacle lens according to any one of claims 1 to 3, wherein driving of the heating unit is controlled so as to raise the temperature of the treatment liquid from the intermediate temperature to the target temperature at a temperature rate. apparatus.
前記眼鏡レンズの表面処理を行わずに待機する待機工程と、を有し、
前記待機工程において、前記処理液の温度を、前記目標温度よりも低く設定された待機温度に到達させるまたは維持することを特徴とする眼鏡レンズの製造方法。 A surface treatment process in which a spectacle lens is immersed in a treatment liquid heated to a target temperature to perform surface treatment;
A standby step of waiting without performing the surface treatment of the spectacle lens,
In the standby step, the temperature of the treatment liquid is allowed to reach or be maintained at a standby temperature set lower than the target temperature.
The method for manufacturing a spectacle lens according to claim 5, wherein the temperature of the treatment liquid is controlled by induction heating means.
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